Korean Journal of Cerebrovascular Surgery 2006;8(4):279-282.
Published online December 1, 2006.
Surveillance in the Cerebral Aneurysm Surgery.
Lee, Chul Woo , Kim, Bum Tae , Hwang, Sun Chul , Im, Su Bin , Shin, Won Han
Department of Neurosurgery, Soonchunhyang University Hospital, Korea. bumtkim@sch.ac.kr
Abstract
Intraoperative monitoring has been a valuable part in the cerebral aneurysm surgery. Insight into the nervous system and the relationship of the aneurysm to the adjacent structure during the surgery provide critical information to the surgeon allowing reversal or avoidance of neural insults and the complete clipping of the aneurysm. The goal of cerebral aneurysm surgery is to eliminate the risk of hemorrhage but not disrupt the surrounding vascular and neural structures. Several techniques including microvascular doppler ultrasonography, monitoring cerebral blood flow, evoked potentials, intraoperative angiography, endoscope assisted aneurysm surgery and neuronavigator system are used for the surveillance in the aneurysm surgery. The abnormal findings in these procedures can change surgical management during the surgery such as removal or readjustment of temporary or permanent clips and a decrease in brain retraction or manipulation. The additional feedback provided by intraoperative monitoring promises to improve the safety and efficacy of aneurysm surgery.
Key Words: Cerebral aneurysm surgery, Surveillance, Intraoperative monitoring

서     론


  
이상적인 두개강내 뇌동맥류 수술의 목표는 뇌동맥류로 인한 출혈의 위험을 제거하면서 주변의 신경 조직이나 혈관에 손상을 주지 않는 것이다. 미세 현미경의 일반화와 중환자를 위한 집중치료, 클립 디자인, 미세 수술 기구, 진단 기술과 마취 기술의 발전에 힘입어 뇌동맥류에 대한 외과적 결찰술 또한 그 유용성은 크게 증대되었다. 그러나 이러한 발전에도 불구하고 뇌동맥류 결찰술에 따르는 몇가지 문제점들이 제기되어 왔다. 뇌동맥류 수술을 받고 난 후 혈관 조영술을 시행한 결과를 보고한 주요 연구들을 보면 약 5% 내외 에서 잔류 뇌동맥류가 관찰되었으며,7)9) 불완전하게 폐색된 뇌동맥류는 남아있는 크기에 따라서 환자의 30
~50%에서 재출혈 혹은 종괴 효과를 보인다고 알려져왔다.4)5) 
   따라서, 수술중 뇌동맥류와 클립에 대한 세심한 점검이 성공적인 수술을 이루는 주요한 방법이 될 것이며 뇌동맥류를 절개하여 열어 보고, 뇌동맥류 주위의 혈관들을 촉지하거나 짜보는 것("milking")도 뇌동맥류를 결찰함에 있어 생길수 있는 실수들을 줄일수 있는데 도움이 될 수 있다. 이에 본 논문에서는 성공적인 뇌동맥류 수술을 위해 안전성과 수술효과를 향상시킬수 있는 여러 가지 감시방법 및 결과에 대하여 검토해 보고자 한다. 

대상 및 방법

1. 미세혈관 도플러 초음파 (Microvascular Doppler Ultrasonography, MDU) 
   미세혈관 도플러 초음파(MDU)는 뇌동맥류 결찰후 모동맥이나 분지동맥들의 혈류를 측정함으로써 수술 중 생길 수 있는 혈관 손상을 막거나 뇌동맥류 자체의 잔류 혈류의 유무를 살펴봄으로써 결찰술의 적정성을 판단하는데 도움을 줄 수 있다. 이 기술은 다른 시술자가 부가적으로 필요하지 않으며, 수행시간과 피드백이 빠르고 시술의 간편성이 장점이라 하겠으나, 수술중 혈관 조영술과 같이 잔류 뇌동맥류의 목을 본다던지 또 클립 재조정에 필요한 정보을 제공할 수는 없다. 
   대개 소식자(probe)는 꺽이기 쉬워, 흡입 카테터에 삽입하여 경도를 확보하여 사용한다. 미세혈관 도플러 초음파 기준치는 혈류의 방향에 30
~60도의 각도로 0.6~1.2 mm의 깊이로 초음파를 사용함으로써 설정한다. 정량적이고 정성적인 속도 측정이 이루어지게 되는데 심한 정도의 혈관 협착이 있는 경우 혈류 속도의 감소가 발생하게 된다. 동맥류 결찰을 시행하기 전의 기준치 값과 비교하여 10% 이상의 혈류 속도의 감 소나 증가가 있을 경우 의미있는 것으로 생각할 수 있다. 그리고 뇌동맥류 내에 조금이라도 혈류가 감지되면 불완전한 결찰을 생각할 수 있으므로 클립의 재조정을 필요로 한다. 
   많은 저자들의 의해 뇌동맥류 수술시 미세혈관 도플러 초음파의 사용결과들이 보고 되었는데, Bailes 등은 35명의 환자에게서 42개의 뇌동맥류에 대해 수술을 시행하면서 31%에서 예상치 않은 주위 혈관들의 협착이 발견되었다고 보고하였고1) Stendal 등은 90례의 뇌동맥류를 수술하면서 수술중 시진(時辰)에 의해 발견되지는 않았지만 미세혈관 도플러 초음파에 의해 발견된 협착이 17(18.9%)례, 완전히 결찰되지 않았던 뇌동맥류가 11(12.2%)례 있었다고 보고했고 그 중 클립의 재조정이 26(28.8%)례에서 이루어 졌다고 발표했다. 미세혈관 도플러 초음파를 사용하면서 중뇌동맥 동맥류를 결찰하는 가운데 가장 높은 클립 재조정율을 보였으며, 전뇌동맥 동맥류의 경우가 낮은 클립 재조정율을 가지는 것으로 보고되었다.11) 

2. 일시결찰(Temporary Clip)도중 뇌허혈 감시 
   뇌동맥류수술중 일시적 혈류의 차단술 시 안정성에 대한 감시를 위해 전기 생리학적 감시와 신경화학적 감시방법 등이 있지만 이 방법들은 허혈의 다음 경과를 정량적으로 계측하는 것으로서 직접적인 정량적 혈류측정을 위한 여러 시도들이 있었다. 열확산 유량계(TDF, thermal diffusion flowmetry)는 동맥류 수술중 일시적 혈류의 차단술시 소식자(Probe)를 혈관의 조작과 관련이 있는 뇌피질 표면에 위치시켜 조직 관류를 지속적이고 정량적으로 계측함으로써 뇌혈류를 감시한다. 외과적 수기와 뇌척수액의 유출로 인한 직접적인 뇌피질 접촉에 있어서의 오차나 공기와 세척액과의 접촉에 의한 온도장(thermal field)의 불안정성, 개두술에 따른 접근의 제한성과 같은 단점도 있지만 지속적이고도 민감한 수술중 감시를 통해 일시적 혈류의 차단술 시 비교적 빠른 시간내에 혈관 폐색으로 인한 허혈을 감시할 수 있다.3) 

3. 유발전위 검사 (Evoked Potentials) 
   뇌허혈에 있어서 전기활성의 부전이 이온 항상성 유지 악화에 선행하게 되는데, 이론적으로 전기적 활성도를 감시하는 것이 영구적 장애가 발생하기 전에 뇌허혈을 발견하는 중요한 도구가 될 수 있다는 것인데, 이러한 이유로 몸감각 유발전위 검사(somatosensory evoked potentials, SSEPs), 뇌줄기 유발전위검사(brain stem evoked potentials, BAEPs)가 뇌동맥류 수술중 사용되어져 왔다. 
   중뇌동맥, 전뇌동맥, 내경동맥의 혈관 분포는 뇌피질 몸감각 유발전위검사를 통해 감시할수 있는데, 경동맥과 중뇌동맥의 영역이 영향을 받을때 반대측 손목의 정중신경이 자극 될 수 있고, 시상 피질하 활성도(thalamic subcortical activity) 또한 손목의 정중신경 유발전위검사를 통해, 전뇌동맥 영역은 반대측 발목의 후경골신경이 자극되는 것을 통해 감시할 수 있다. 추골동맥과 기저동맥의 혈류 공급은 정중신경 몸감각 유발전위검사와 뇌줄기 유발전위검사를 통해 측정될수 있다. 전방 순환계 동맥류를 수술하는 동안 감시하는 가장 흔한 지표는 뇌줄기 유발전위검사의 진폭(amplitude)과 잠복기(latency), 그리고 중심전도시간(central conduction time)의 변화다. 
   Lopez 등은 몸감각 유발전위검사를 사용한 58례의 뇌동맥류 수술중 13례(22%)에서 50%이상의 진폭의 감소를 보이는 전기 생리학적 변화가 관찰되었다고 보고하였다.8) 그 중 12례에서는 일시적인 변화로서 클립을 재조정하고, 중심동맥압을 올리거나 뇌 겸자를 조정하는 수기를 통해 수술중 회복되었고 1례에서는 지속되었다. 그러나 유발전위 검사는 손상의 가능성이 있는 모든 부위를 포함한 경로에 감시가 시행되어져야만 허혈성 결손을 신뢰성 있게 예상할 수 있다. 또 유발 전위 검사는 전신마취나 외과적 조작에 영향을 받으며, 돌발파 억제가 유도된 상태에서는 도움이 되지 않는 것으로 되어 있다. 유발전위 검사는 뇌동맥류 주변 혈관의 협착이나 뇌동맥류 결찰이 완벽히 이루어 졌는가에 대한 정보들은 줄 수 없다는 제한점이 있다. 

4. 수술중 혈관조영술(Intraoperative Angiography) 
   수술중 혈관조영술을 통해 정보를 얻을수 있다면 조기에 혈관의 손상을 발견하여서 신속한 클립 재조작을 통해 뇌혈류를 복원하여 뇌졸중을 예방할 수 있고, 또 수술중 불완전하게 폐색된 동맥류를 발견하여 반복되는 개두술이나 위험 없이 클립의 재조정을 시행할수 있다. 시행 초기에는 영상의 질이 떨어져 문제가 있었으나 현재는 일반 혈관 조영술과도 견줄 수 있을 정도로 향상되었다. 
   뇌동맥류 결찰술중 혈관 조영술을 시행한 환자들에게 있어 클립의 재조정율은 뇌동맥류의 위치에 따라 의미있는 차이를 보였는데, 위뇌하수체동맥이나 상상동맥(clinoid segment)과 같은 경동맥 근위부의 동맥류나 안동맥, 경동맥 분지부, 기저동맥의 분지부에서 발생하는 동맥류를 수술할 경우, 클립의 재조정율이 높게 관찰되었고, 전교통동맥이나 중뇌동맥과 같은 부위의 동맥류에서는 낮은 클립의 재 조정율을 보였다. 또 동맥류의 크기에 따라서도 다른 결과를 보였는데, Payer 등은 수술한 거대동맥류의 42%(5/12)에서 클립을 재조정 했다고 보고했고10) Gordon 등은 거대 동맥류에서는 29%, 15 mm 이상의 큰 동맥류에서는 22%, 작거나 중등도 크기의 동맥류의 경우에 있어 10%(1/10)의 빈도로서,6) 동맥류의 크기가 클수록 클립의 조정율이 높아지는 것으로 나타났다. 
   수술중 혈관 조영술은 혈관의 비틀림(kinking)이나 봉합선에서의 협착, 혈관내 혈전을 확인할수 있기 때문에 바이패스 수술에서 유용하게 사용되어질 수 있으며, 외과적 수술이나 혈관내 수술 하나만으로 해결될 수 없는 복잡한 뇌동맥류의 경우 술중 혈관 조영술을 통해 외과적 수술의 종점을 제시하거나, 잔류 뇌동맥류에 대해 혈관내 치료를 하는 등의 서로 상보적인 치료의 모델을 제공할 수 있다. 

5. 내시경하 뇌동맥류 수술(Endoscope Assisted Aneurysm Surgery) 
   뇌동맥류 수술중 신경 내시경의 사용은 다양한 각도로, 부가적인 조명을 통해, 고배율로 미세 현미경에서 보기 어려운 사각지대에 위치하고 있는 뇌동맥류와 주위의 해부학적 구조물들을 더 잘 관찰 함으로써 뇌동맥류와 그 주변의 박리를 좀 더 쉽고 안전하게 진행할 수 있으며, 뇌동맥류를 결찰하는데 있어,다른 주위 구조물들의 손상없이 최적의 클립 위치를 결정하는데 도움을 받는다는 잇점이 있다.2) 
   개두술이나 수술을 위한 골작업은 일반적인 방법대로 시행하며, 미세 현미경의 감시 가운데 내시경이 수술시야로 진입하게 되는데, 이때 주위 조직의 손상을 피하기 위해 동시에 미세 현미경과 내시경의 두 영상을 보게 된다. 미세 현미경을 사용하여 뇌동맥류의 박리와 노출을 진행하다가 모혈관에 임시로 결찰술을 시행하고 난 뒤, 내시경을 다시 진입시켜 모혈관과 뇌동맥류와의 관계, 분지혈관과 천공동맥들, 주변의 뇌신경들을 관찰한다. 뇌동맥류가 결찰된 후에도 다시 클립의 위치를 확인하기 위해 내시경이 사용되는데 뇌동맥류의 완전결찰 유무와 모혈관이 클립에 포함되어 결찰되었는지를 조사하고, 천공동맥들의 보존과 뇌신경들과 같은 주변의 중요 구조물들의 압박 유무를 확인하고, 문제점 발견시 클립을 재조정 한다. 
   제한점들로는 3차원적인 영상이 가능하지 않다는 것과 수술 시야에 피가 있으면 제거 하기 전에는 사용하기 힘들다는 점, 주요 수술 부분에 있어 미세 현미경이나 내시경의 병합 사용 및 수술 자의 양손 수기가 어렵다는 점등이 있다. 

6. 신경항법조정장치(Neuronavigator System) 
   뇌동맥류의 위치를 미리 예견함으로서 두피의 절개를 최소화하고 실비우스 박리(sylvian dissection)를 효율적으로 시행할 수 있다. 특히 비파열성 중대뇌동맥수술시 유용하다는 발표가 있다. 다만 신경항법조정장치의 일반적인 제한점으로서 뇌척수액 배액에 따른 좌표의 오차를 고려해야 한다. 

7. 그 외 저자들이 사용하는 방법 
   마취유도시 마취과 의사와 협조하여 철저한 혈압감시를 시행한다. 메이필드 핀으로 두부를 고정할 때 핀 위치에 미리 국소마취제(2% 리도케인)를 주사하는 방법을 이용한다(Fig. 1). 내경동맥 근위부(상상돌기주위, 후교통동맥, 내경동맥 중간몸통)에 위치한 뇌동맥류 수술시 조기 파열에 대비하여 경동맥 부분의 목주위를 소독하여 도포를 깔고, 응급상황 발생시 손으로 압박할 준비를 한다. 술자는 제 1 조수의 보조 현미경의 수술 시야가 수술자와 일치하는지 확인해 두며, 조수에게 미리 수술 시야에 대한 상황을 알림으로서 조기 파열 시에 흡인 튜브(suction tube)을 댈 장소를 예견해준다. 이러한 저자의 방법들도 광범위하게 보면 뇌동맥류수술 중 감시의 범위에 속한다고 할 수 있다. 

결     론 

   뇌동맥류수술은 마취유도시부터 세심한 점검이 필요하며, 성공적인 클립핑을 시행하기 위한 철저한 감시를 통해 수술결 과를 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다. 


REFERENCES


  1. Bailes JE, Tantuwaya LS, Fukushima T, et al. Intraoperative microvascular Doppler sonography in aneurysm surgery. Neurosurgery 40:965-70, 1997 

  2. Chandrasekar K, Laligam NS, et al. Endoscope assisted microsurgery for intracranial aneurysm. Neurosurgery 5:119-1127, 2002 

  3. Cludius T, Peter V, et al. Continuous monitoring of regional cerebral blood flow during temporary arterial occlusion in aneurysm surgery. J Neurosurg 95:402-11, 2001 

  4. Drake CG, Vaderlinden RG. The late consequencesof incomplete surgical treatment of cerebral aneury. J Neurosurg 27:226-38, 1967 

  5. Giannotta SL. Intraoperative angiography in cerebral aneurysm surgery: A prospective study of 100 craniotomies. Neurosurgery 39:17, 1996 

  6. Gordon Tang, C Michael Cawley, Barrow DL. Intraoperative monitoring techniques during aneurysm surgery, in Le Roux PD, Winn HR, Newell DW: Management of cerebral aneurysms. Philadelphia, Saunders Co., 2004, pp 583-91 

  7. Le Roux PD, Elliott JP, Eskridge JM, et al. Risks and benefits of diagnostic angiography after aneurysm surgery: A retrospective analysis of 597 studies. Neurosurgery 42:1248-54; discussion 1254-55, 1998 

  8. Lopez JR, Chang SD, Steinberg GK. The use of electrophysiological monitoring in the intraoperative management of intracranial aneurysms. J Neurol Neurosurg Psychiatry 66:189-96, 1999 

  9. Macdonald RL, Wallace C, Kestle JRW. Role of angiography following aneurysm surgery. J Neurosurg 79:826-32, 1993 

  10. Payner TD, Horner TG, Leipzig TJ, et al. Role of intraoperative angiography in the surgical treatment of cerebral aneurysms. J Neurosurg 88:441-8, 1998 

  11. Stendel R, Pietila T, Al Hassan AA, et al. Intraoperative microvascular Doppler ultrasonography in cerebral aneurysm surgery. J Neurol Neurosurg Psychiatry 68:29-35, 2000



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